- LES CHARGEURS ET ALIMENTATIONS ELECTRONIQUES -

Table des matières

Les chargeurs

Chargeurs universels

Les alimentations

Le découpage électronique

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Les chargeurs

Pendant la charge, les accus transforment l'énergie électrique en énergie chimique. A chaque recharge, l'accumulateur subit une légère dégradation de sa capacité. Certains sont rechargeables, jusqu'à un mille fois. En fin de charge, l'énergie électrique ne se transforme plus en énergie chimique. Si l'on insiste, l'énergie électrique se transforme en énergie calorifique ce qui est préjudiciable à la durée de vie de l'accumulateur.

Les chargeurs doivent être adaptés aux types d'accumulateurs utilisés.

- Seuls les accumulateurs NiCd et NiMH peuvent utiliser le même type de chargeur.

- Le meilleur moyen de conserver longtemps des accumulateurs est de les charger lentement. Les chargeurs à charge rapide doivent être utilisés avec précaution, quand on ne peut faire autrement.

- Un accumulateur ne doit pas chauffer pendant sa charge. S'il chauffe, il se détériore.

Chargeurs Cadmium Nickel et NiMH

Aujourd'hui, il existe des chargeurs dits intelligents qui utilisent un microcontrôleur. Lorsque l'accumulateur est chargé à courant constant, ce microcontrôleur surveille la tension dont on sait qu'elle monte plus rapidement en fin de charge puis rediminue sous l'effet de l'élévation de température. Il est donc possible de surveiller la charge soit par la variation de tension soit par celle de la température.

Le contrôle de la variation de tension est le plus utilisé.

Par contre, l'élévation de température est mesurée à l'aide de deux capteurs. L'un mesure la température ambiante, l'autre mesure celle de l'accumulateur. Un amplificateur différentiel régule le courant de charge pour une élévation de température constante par rapport à l'ambiante, par exemple 1°C.

Au début, l'accumulateur se charge rapidement sans risque. En fin de charge, la plus grande partie de l'énergie se transforme en chaleur, le courant baisse suffisamment pour compenser l'auto-décharge sans dommage pour l'accumulateur.

Pour optimiser le fonctionnement, il est souhaitable que le capteur soit placé au coeur de l'accumulateur ce qui ne peut se faire que lors de la fabrication. Les 2 capteurs doivent aussi avoir une inertie thermique comparable.

Remarques :

  1. Il n'est pas indispensable de limiter le temps de charge.
  2. L'effet mémoire, lorsqu'il existe, est pris automatiquement en compte.
  3. Il n'est pas nécessaire de décharger l'accumulateur pour être sûr de le recharger complètement.
  4. Les accumulateurs, lorsqu'ils sont connectés en série, doivent être chargés et utilisés tous en même temps.
  5. Ce système convient à tous les types d'accumulateurs sauf les Lithium qui nécessitent absolument une surveillance par élément. Regroupés en série ou en parallèle, il est souhaitable qu'ils aient la même capacité et la même tension de charge. Sinon il y a des risques d'explosion.

    Chargeurs Lithium

Il existe plusieurs types de ces accumulateurs avec des caractéristiques de charge spécifiques. C'est pourquoi, la pluspart d'entre-eux intègrent dans chaque élément un circuit électronique qui surveille de nombreux paramètres. (Tension maximum et minimum, courant maximum et minimum, température) Par exemple, pour du Lithium-ion, la tension doit rester dans la fourchette de 3,3 à 4,2 volts, sinon la charge est interrompue.

Il est recommandé de n'utiliser que le chargeur conçu pour le modèle d'accumulateur à charger.

Les alimentations

Les sources d'énergie dont nous venons de parler ne sont pas toujours adaptées à la source lumineuse utilisée.

Les lampes à incandescences vont de 1,5 à 240 volts. Les lampes halogènes fonctionnent généralement en 12 volts. Ces deux types de lampes acceptent le courant alternatif et continu. Pour la plongée, on utilisera des batteries adaptées à la tension de la lampe. Mais si l'on veut faire varier la puissance, il faut utiliser un système à découpage électronique.

Les lampes à amorçage peuvent fonctionner en 12 volts continu mais nécessitent une tension d'amorçage de quelques centaines de volts. Ces lampes nécessitent un bloc d'alimentation spécial qui fournit la haute tension nécessaire au démarrage puis la basse tension nécessaire à l'entretien du courant dans la lampe.

Les diodes électroluminescentes d'éclairage fonctionnent entre 3 et 7 volts mais nécessitent une régulation du courant continu. La tension dépend du type de diode et du fabricant. Il est difficile d'utiliser une accumulateur ou une pile standard à tension constante sans utiliser un élément pour la régulation du courant. Cet élément sera souvent constitué par une simple résistance mais le rendement n'est pas trés bon. (Voir le calcul dans la page sur les sources lumineuses) Lorsque la puissance est importante, il est préférable d'utiliser une alimentation à découpage avec une sortie régulée en courant continu.

Le découpage électronique

Une alimentation à découpage bénéficie d'un rendement électrique de 80 à 90 %. Elle est constituée essentiellement par un interrupteur électronique dont on peut faire varier la cadence ou la durée de fermeture de façon à réguler la valeur moyenne de la tension ou du courant de sortie. L'avantage est que la tension ou le courant sont indépendant de la tension de la batterie presque jusqu'à la décharge complète de celle-ci.

Pour les lampes à incandescences ou halogènes on utilisera la régulation de tension avec la possibilité de faire varier la puissance d'éclairage.

Pour les lampes à diodes électroluminescentes, on utilisera la régulation de courant avec aussi la possibilité de faire varier la puissance.

Remarques :

- Les alimentations à découpage permettent de disposer à la sortie d'une tension supérieure à celle disponible à l'entrée. On pourra par exemple alimenter une ampoule de 12 volts avec une batterie de 6 volts.

- Les alimentations à découpage à régulation de courant sont aussi utilisées pour la recharge des accumulateurs.

 

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